Spektroskopi serapan atom (spektroskopi AAS atau AA) merupakan salah satu teknik analisis unsur paling awal yang dikembangkan secara komersial. Berikut ini informasi mengenai alat spektroskopi serapan atom dan prinsip kerjanya.

https://www.azom.com/

Mengenal apa itu spektroskopi serapan atom

Spektroskopi serapan atom api atau flame atomic absorption spectrometer (Flame AAS atau FAAS) dikembangkan pada tahun 1952 dan pertama kali dirilis secara komersial sebagai teknik analisis pada tahun 1960-an.

Sejak itu, teknik ini tetap populer karena keandalan dan kesederhanaannya. AAS merupakan teknik analisis yang digunakan untuk menentukan berapa banyak elemen tertentu dalam sampel.

Teknik ini menggunakan prinsip bahwa atom (dan ion) dapat menyerap cahaya pada panjang gelombang yang spesifik dan unik.

Ketika panjang gelombang cahaya tertentu diberikan, energi (cahaya) diserap oleh atom. Elektron dalam atom berpindah dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi. Jumlah cahaya yang diserap diukur dan konsentrasi elemen dalam sampel dapat dihitung.

Prinsip kerja alat spektroskopi serapan atom dan contohnya

Dalam AAS, larutan yang mengandung analit dimasukkan ke dalam nyala api. Nyala api mengubah sampel menjadi atom keadaan dasar bebas yang dapat tereksitasi.

Sebuah lampu yang memancarkan cahaya pada panjang gelombang tertentu untuk atom, dilewatkan melalui nyala api dan ketika energi cahaya diserap, elektron dalam atom dinaikkan ke keadaan tereksitasi.

Hukum Beer Lambert menjelaskan hubungan antara penyerapan cahaya dan konsentrasi unsur. Menurut hokum tersebut, jumlah cahaya yang diserap sebanding dengan jumlah atom yang tereksitasi dari keadaan dasar dalam nyala.

Energi dari panas nyala api menyebabkan atom berdisosiasi secara bebas. Jumlah energi yang dibutuhkan elektron untuk berpindah antar tingkat energy, sesuai dengan panjang gelombang cahaya tertentu.

Dibutuhkan lebih banyak energi untuk memindahkan elektron dari keadaan dasar ke tingkat energi kedua (yang lebih jauh dari nukleus). Untuk analisis AAS, panjang gelombang dari keadaan dasar hingga level E1 seringkali paling menarik, karena merupakan yang paling intens.

Pita serapan yang kuat memberikan batas deteksi terbaik (terendah). Dalam sampel di mana konsentrasi elemen lebih tinggi, panjang gelombang alternatif dapat digunakan.

Untuk mengkalibrasi AAS, pertama-tama larutan yang tidak mengandung unsur yang diinginkan diukur. Solusi ini disebut ‘kosong’ dan menentukan pengukuran penyerapan dasar. Penyerapan larutan yang mengandung jumlah unsur yang diketahui berbeda diukur. Misalnya, 5, 10, 15, dan 20 mg/L Pb.

Dari data ini, kurva kalibrasi dibuat. Kurva kalibrasi menentukan hubungan antara absorbansi cahaya dan konsentrasi unsur dalam larutan. Kurva ini mengikuti Hukum Beer Lambert.

Untuk analisis Pb, seberkas cahaya tipis dilewatkan melalui nyala api yang mengandung analit. Sinar berisi cahaya pada 283,3 nm. Cahaya diserap oleh atom Pb sebagai eksitasi elektron dari keadaan dasar Pb ke tingkat energi pertama terjadi.

Besarnya penyerapan memungkinkan perhitungan konsentrasi Pb dalam sampel dapat ditentukan. Hanya atom Pb keadaan dasar bebas dalam nyala yang akan menyerap pada 283,3 nm.

Elektron yang bergerak di antara tingkat energi lain dalam atom Pb akan menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda.

Cara kerja alat spektroskopi serapan atom

Spektroskopi serapan atom dipelajari menggunakan spektrometer serapan atom (spektrometer AAS atau AA). Spektrometer AA bekerja dengan cara:

• Menciptakan keadaan tunak atom keadaan dasar yang terdisosiasi bebas menggunakan sumber panas (api).
• Melewati cahaya dengan panjang gelombang tertentu melalui nyala api. Panjang gelombang sesuai dengan jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengeksitasi elektron dari (biasanya) keadaan dasar ke keadaan tereksitasi pertama untuk elemen tertentu.
• Mengukur jumlah cahaya yang diserap oleh atom saat mereka pindah ke keadaan tereksitasi (penyerapan atom).
• Menggunakan absorbansi terukur untuk menghitung konsentrasi unsur dalam larutan, berdasarkan grafik kalibrasi.

Alat spektroskopi serapan atom dapat dibeli di Syaf Unica Indonesia atau klik di sini https://syaf.co.id/product/flame-atomic-absorption-spectrometer/.